CPU Registers x86

通用寄存器

64-bit	32-bit	16-bit	8 high bits	8 low bits	描述
RAX	EAX	AX	AH	AL	Accumulator累加器
RBX	EBX	BX	BH	BL	Base
RCX	ECX	CX	CH	CL	Counter计数器
RDX	EDX	DX	DH	DL	Data数据
RSI	ESI	SI	N/A	SIL	Source来源
RDI	EDI	DI	N/A	DIL	Destination目标
RSP	ESP	SP	N/A	SPL	Stack Pointer堆栈指针
RBP	EBP	BP	N/A	BPL	Stack Base Pointer堆栈基指针

指针寄存器

64-bit	32-bit	16-bit	描述
RIP	EIP	IP	指令指针

段寄存器

16-bit	描述
CS	代码段
DS	Code Segment数据段
ES	Extra Segment额外段
SS	Stack Segment堆栈段
FS	General Purpose F Segment通用F段
GS	General Purpose G Segment通用G段

EFLAGS寄存器

Bit	Label	描述
0	CF	Carry flag携带标志
2	PF	Parity flag奇偶标志
4	AF	Auxiliary flag辅助标志
6	ZF	Zero flag零标志
7	SF	Sign flag标志标志
8	TF	Trap flag陷阱标志
9	IF	Interrupt enable flag中断启用标志
10	DF	Direction flag方向标志
11	OF	Overflow flag溢出标志
12-13	IOPL	I/O privilege level I/O权限级别
14	NT	Nested task flag 嵌套任务标志
16	RF	Resume flag 回复标志
17	VM	虚拟8086模式标志
18	AC	Alignment check 对齐检查
19	VIF	Virtual interrupt flag 虚拟中断标志
20	VIP	Virtual interrupt pending 虚拟中断待处理
21	ID	Able to use CPUID instruction 能够使用CPUID指令

未列出的位被保留。

Control Registers 控制寄存器

CR0

Bit	Label	描述
0	PE	Protected Mode Enable 保护模式启用
1	MP	Monitor co-processor 监控协处理器
2	EM	x87 FPU仿真
3	TS	Task switched 任务切换
4	ET	Extension type 扩展类型
5	NE	Numeric error 数字错误
16	WP	Write protect 写保护
18	AM	Alignment mask 对齐掩码
29	NW	Not-write through 未写入
30	CD	Cache disable 缓存禁用
31	PG	Paging 分页

注意: 该寄存器是唯一可以通过两种方式写入和读取的控制寄存器，而其他方式只能通过MOV指令访问

; First way:
; Write:
mov cr0, reg

; Read:
mov reg, cr0
; ----------------------
; Second way:
; Write:
lmsw reg

; Read:
smsw reg

CR1

保留，CPU在尝试访问时会抛出 # UD异常。

CR2

Bit	Label	描述
0-31 (63)	PFLA	Page Fault Linear Address 页面故障线性地址

CR3

Bit	Label	描述	PAE	Long Mode
3	PWT	Page-level Write-Through	(Not used)	(Not used if bit 17 of CR4 is 1)
4	PCD	Page-level Cache Disable	(Not used)	(Not used if bit 17 of CR4 is 1)
12-31 (63)	PDBR	Page Directory Base Register	Base of PDPT	Base of PML4T/PML5T

假定物理基址的位0-11为0。 CR3的位3和4仅在没有PAE的情况下访问32位分页中的PDE时使用。

CR4

Bit	Label	描述
0	VME	Virtual 8086 Mode Extensions 虚拟8086模式扩展
1	PVI	Protected-mode Virtual Interrupts 保护模式虚拟中断
2	TSD	Time Stamp Disable 时间戳禁用
3	DE	Debugging Extensions 调试扩展
4	PSE	Page Size Extension 页面大小扩展
5	PAE	Physical Address Extension 物理地址扩展
6	MCE	Machine Check Exception 机器检查异常
7	PGE	Page Global Enabled 页面全局启用
8	PCE	Performance-Monitoring Counter enable 性能-监控计数器启用
9	OSFXSR	Operating system support for FXSAVE and FXRSTOR instructions 操作系统对FXSAVE和FXRSTOR指令的支持
10	OSXMMEXCPT	Operating System Support for Unmasked SIMD Floating-Point Exceptions 操作系统对未屏蔽的SIMD浮点异常的支持
11	UMIP	User-Mode Instruction Prevention (if set, #GP on SGDT, SIDT, SLDT, SMSW, and STR instructions when CPL > 0)
13	VMXE	Virtual Machine Extensions Enable 虚拟机扩展启用
14	SMXE	Safer Mode Extensions Enable
16	FSGSBASE	Enables the instructions RDFSBASE, RDGSBASE, WRFSBASE, and WRGSBASE
17	PCIDE	PCID Enable
18	OSXSAVE	XSAVE and Processor Extended States Enable
20	SMEP	Supervisor Mode Execution Protection Enable
21	SMAP	Supervisor Mode Access Prevention Enable
22	PKE	Protection Key Enable
23	CET	Control-flow Enforcement Technology
24	PKS	Enable Protection Keys for Supervisor-Mode Pages

CR5 - CR7

保留，与cr1相同的情况。

CR8

Bit	Label	描述
0-3	TPL	Task Priority Level 任务优先级别

Extended Control Registers 扩展控制寄存器

XCR0

Bit	Label	Description
0	X87	x87 FPU/MMX support (must be 1)
1	SSE	XSAVE support for MXCSR and XMM registers
2	AVX	AVX enabled and XSAVE support for upper halves of YMM registers
3	BNDREG	MPX enabled and XSAVE support for BND0-BND3 registers
4	BNDCSR	MPX enabled and XSAVE support for BNDCFGU and BNDSTATUS registers
5	opmask	AVX-512 enabled and XSAVE support for opmask registers k0-k7
6	ZMM_Hi256	AVX-512 enabled and XSAVE support for upper halves of lower ZMM registers
7	Hi16_ZMM	AVX-512 enabled and XSAVE support for upper ZMM registers
9	PKRU	XSAVE support for PKRU register

XCR0 can only be accessed if bit 18 of CR4 is set to 1. XGETBV and XSETBV instructions are used to access XCR0.

Debug Registers 调试寄存器

DR0 - DR3

包含最多4个断点的线性地址。 如果启用了分页，则将它们转换为物理地址。

DR6

它允许调试器确定发生了哪些调试条件。
位0到3表示，在设置时，当生成调试异常时，它的相关断点条件已满足。
位13指示指令流中的下一个指令访问调试寄存器之一。
位14指示 (设置时) 调试异常是由单步执行模式触发的 (在eglags中使用TF位启用)。
位15指示 (设置时) 调试指令是由任务切换产生的，其中设置了目标任务的TSS中的T标志。
位16指示 (清除时) 调试异常或断点异常发生在RTM区域内。

DR7

Bit	Description
0	Local DR0 breakpoint
1	Global DR0 breakpoint
2	Local DR1 breakpoint
3	Global DR1 breakpoint
4	Local DR2 breakpoint
5	Global DR2 breakpoint
6	Local DR3 breakpoint
7	Global DR3 breakpoint
16-17	Conditions for DR0
18-19	Size of DR0 breakpoint
20-21	Conditions for DR1
22-23	Size of DR1 breakpoint
24-25	Conditions for DR2
26-27	Size of DR2 breakpoint
28-29	Conditions for DR3
30-31	Size of DR3 breakpoint

在硬件任务交换机上，本地断点位会停用，而全局则不会。
条件00b表示执行中断，01b表示写观察点，11b表示R/W观察点。 10b保留用于I/O R/W (不支持)。

Test Registers 测试寄存器

Name	描述
TR3 - TR5	无文档
TR6	Test command register 测试命令寄存器
TR7	Test data register 测试数据寄存器

Protected Mode Registers 保护模式寄存器

GDTR

Nits	Label	描述
0-15	Limit	(Size of GDT) - 1
16-47	Base	GDT 的起始地址

存储 GDT 的分段选择器。

LDTR

Bits	Label	描述
0-15	Limit	(Size of LDT) - 1
16-47	Base	LDT 的起始地址

存储 LDT 的分段选择器。

IDTR

Bits	Label	描述
0-15	Limit	(Size of IDT) - 1
16-47	Base	IDT 的起始地址

存储 IDT 的分段选择器。